Rozmowa z dr Agatą Kołodziejczyk, neurobiolog, ambasadorką Śląskiego Festiwalu Nauki KATOWICE. Jest absolwentką Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, doktorat zaś uzyskała na Uniwersytecie w Sztokholmie. Była naukowcem w Advanced Concepts Team Europejskiej Agencji Kosmicznej, współzałożycielką firmy Analog Astronaut Training Center. Stworzyła prototyp oświetlenia synchronizującego zegary biologiczne w przestrzeniach izolowanych od światła słonecznego oraz jest inicjatorką i współtwórczynią pierwszej analogowej bazy kosmicznej, w której przeprowadza się symulacje misji pozaziemskich. Za swój najważniejszy cel uważa badanie kosmosu, łączenie biologii z astronomią oraz pobudzanie i inspirowanie ludzi.

Dr Agata Kołodziejczyk

Gdy w Polsce mówimy o kobietach w nauce, to od razu na myśl przychodzi nam jedno nazwisko – Maria Skłodowska-Curie. Nie ujmując nic tej wielkiej badaczce, ale co z innymi kobietami? Dobrym przykładem – dotyczącym już nie tylko Polski – są Nagrody Nobla. Biorąc pod uwagę wszystkich dotychczasowych nagrodzonych, na 919 indywidualnych laureatów oraz 27 organizacji przypadają 53 kobiety, co stanowi 5,8 proc. Jeździsz po różnych ośrodkach naukowych, nie tylko w Polsce, współpracujesz z wieloma naukowcami na całym świecie, masz więc szersze spojrzenie. Jak widzisz ten temat ze swojej perspektywy?

To prawda. Widzę, że wciąż kobiety mają pod górkę, wciąż zarabiają mniej niż mężczyźni, wciąż nie są obsadzane na czołowych stanowiskach. Mam też poczucie, że kobiety nadal wolą być szyjami niż głowami. Znam jednak wiele wspaniałych, niezwykle mądrych badaczek, które rewelacyjnie spełniają się w świecie nauki. Chciałabym wspomnieć o dwóch moich idolkach. Jedną z nich jest promotorka mojej pracy magisterskiej prof. Elżbieta Pyza, kierownik Zakładu Biologii i Obrazowania Komórki Uniwersytetu Jagiellońskiego, prezes Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, dyrektor Wydziału IV Przyrodniczego Polskiej Akademii Umiejętności, która zajmuje się badaniem komórek nerwowych i rytmów biologicznych. Odkryła m.in., że neurony w dzień powiększają się, a nocą kurczą. To niesamowite odkrycie! Poza tym prof. Elżbieta Pyza jest niezwykłą osobą, pracowitą, pełną pasji, ma świetny kontakt z młodymi ludźmi, pobudza ich do działania, poszukiwania i naukowego rozwoju. To właśnie dzięki niej znalazłam się na Uniwersytecie w Sztokholmie, gdzie pracowałam nad doktoratem. Drugą osobą, o której chciałam wspomnieć, jest astronomka Regina Rudawska pracująca w Europejskiej Agencji Kosmicznej. To niezwykle mądra, kreatywna i pracowita badaczka, perfekcjonistka, a przy tym bardzo skromna. Łączy w sobie wiele pasji, jak muzyka, fotografia i oczywiście nauka. Obie panie charakteryzuje to, że prowadzą badania, nie oglądając się na nagrody, splendory czy pochwały. Może też nie mają czasu na autopromocję, zresztą nie jest im to chyba potrzebne.

Ale biologia też jest trochę niesprawiedliwa wobec kobiet. Dziewięć miesięcy ciąży, potem kolejne miesiące poświęcone opiece nad niemowlęciem. Poruszyłam ten temat, nie bez przyczyny, bo przy wszystkich Twoich osiągnięciach, pracy naukowej i okołonaukowej, znalazłaś czas na czworo dzieci!

Kocham dzieci. I kocham naukę. Dlatego stwierdziłam, że muszę połączyć te dwie miłości, mając na względzie fakt, że mam tylko jedno życie i limitowane okno czasowe sterowane zegarem biologicznym. Dzieci najpierw, nauka w latach późniejszych. Zdecydowałam się na dzieci z pełną świadomością konsekwencji ograniczeń czasowych i dodatkowych obowiązków. Wychowywanie dzieci zapewnia mojemu umysłowi nieustanną młodość, kreatywność i otwartość na zmiany. Ciągle się czegoś uczę i nie ma mowy o popadaniu w rutynę.

Jak się zaczęła Twoja przygoda z nauką?

Oboje moi rodzice to astronomowie i nauczyciele – najpierw pracowali w szkołach podstawowych, mama potem w Kuratorium Oświaty, a tata wykładał na Uniwersytecie Jagiellońskim i na AJD w Częstochowie. 10 lat temu założyli Stowarzyszenie Astronomia Nova (astronomianova.org), od 20 lat zaś budują oraz prowadzą własne i zarazem największe w Europie prywatne obserwatorium astronomiczne w Rzepienniku Biskupim (www.oajadwiga.pl). Dziś często nauczyciele ograniczają się do przerobienia materiału podczas lekcji – moi rodzice zawsze byli pełni pasji, organizowali mnóstwo spotkań i imprez pozalekcyjnych. Od dziecka jeździliśmy na obozy wędrowne, astronomiczne. Często wieczorami odbywały się obserwacje nieba, biegi i marsze astronomiczne, rodzice zapraszali wielu gości – astronomów z różnych ośrodków naukowych, nie tylko polskich, ale również z zagranicy. W moim domu rodzinnym cały zatem czas mówiło się o astronomii. I efekt był taki, że moja siostra jest doktorem astronomii, mój brat jest specjalistą od konstrukcji specjalistycznych anten radioteleskopów, a ja jestem… biologiem. Dlaczego nie astronomem? Ponieważ się wyłamałam – na zasadzie buntu młodzieńczego (śmiech). Przez kilka lat zajmowałam się neurobiologią, ale gdy zrobiłam doktorat w Szwecji, wróciłam do Polski, na Uniwersytet Jagielloński i wróciłam do astronomii, a dokładnie do astrobiologii.

Jakie badania prowadziłaś w Szwecji?

Mój doktorat, nad którym pracowałam na Uniwersytecie w Sztokholmie, dotyczył neuroanatomii. Bardzo dobrze wspominam ten okres mojego naukowego rozwoju. Przede wszystkim byłam pod wrażeniem funkcjonowania szkolnictwa wyższego w Szwecji i chyba nie będę oryginalna, gdy powiem, że również finansowania nauki. Muszę przyznać, że nie miałam tam żadnych problemów ze znalezieniem funduszy na moje projekty i wyjazdy na największe konferencje naukowe. W Polsce w ramach grantu pieniądze są przyznawane na konkretny cel. Mówiąc inaczej, gdyby Maria Skłodowska-Curie przygotowywała wniosek grantowy, to musiałaby napisać, że planuje odkryć pierwiastki rad i polon oraz że dokona tego taką czy inną metodą. A przecież jeżeli mamy do czynienia z pracą kreatywną, to nie da się przewidzieć, co wyjdzie z badań. I bardzo często dzieje się tak, że za pieniądze z jednego grantu robi się kolejny grant czy pisze się grant na projekt, który się już zrobiło i wymyśliło. Takie postępowanie w Polsce nikogo nie dziwi, naukowcy przystosowali się do wymogów przepisów. W Szwecji natomiast badania o wysokim stopniu ryzyka są akceptowane. Wynik negatywny to również wynik. Wystarczy określić ogólny tytuł projektu, że badamy np. architekturę neurochemiczną oka muchy. I ja właśnie badałam oko muchy. Interesował mnie zegar biologiczny i percepcja czasu. Wykorzystując klasyczną metodę immunocytochemiczną, udało mi się odkryć wewnętrzną powiekę oka muchy. Jak wiemy, muchy nie mają powiek, więc zastanawiałam się, w jaki sposób odcinają od siatkówki zbyt duże natężenie światła. Wykonałam projekcję zaobserwowanych neuronów „powieki” w mikroskopie konfokalnym i pokazałam ich topologię w płatach wzrokowych mózgów dwóch gatunków owadów – muszki owocowej Drosophila melanogaster i muchy plujki Calliphora vomitoria. Udało mi się również scharakteryzować budowę tych neuronów oraz przebieg wymiany informacji pomiędzy nimi.

Po Szwecji była Europejska Agencja Kosmiczna…

Po Szwecji początkowo wróciłam do Krakowa, ale nie umiałam się przystosować do polskiego systemu, dlatego wyjechałam do Europejskiej Agencji Kosmicznej. To był mój najwspanialszy okres życia. Tam spełniło się moje marzenie o pracy kreatywnej. Nie musiałam trzymać się schematów i mogłam fantazjować do woli. Już podczas rekrutacji miałam za zadanie wymyślić eksperyment do przeprowadzenia w środowisku mikrograwitacji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Następnie miałam miesiąc na przedstawienie czterech projektów, które ESA mogłaby realizować za 50 lat i które byłyby ważne dla ludzkości na Ziemi i oczywiście dla środowiska deep space. Wtedy powstał projekt związany z architekturą czasu i zegarem biologicznym w kosmosie. Jak wiadomo, w kosmosie percepcja czasu jest inna – ze względu na warunki świetlne czy krążenie po orbicie. ISS okrąża Ziemię 17 razy w ciągu 24 godzin. Oznacza to, że pasażerowie stacji oglądają wschód lub zachód Słońca średnio co 90 minut, a zatem w ciągu doby astronauci mogą zobaczyć 16 wschodów i zachodów Słońca. Bardzo łatwo stracić poczucie czasu, dlatego w moim projekcie postanowiłam skupić się na problemie utraty percepcji czasu i na tym, co zrobić, żeby ją podtrzymać. Drugi mój temat dotyczył kombuczy (o której więcej powiem później). Projekt polegał na stworzeniu fotosyntetycznego biomateriału na potrzeby statków kosmicznych. Chciałam, aby statki były dosłownie wyścielone materiałem, który byłby jednocześnie bioreaktorem – pasywnym, czyli niepotrzebującym żadnej innej energii oprócz energii świetlnej, a także filtrującym powietrze. Trzeci temat dotyczył analogowych misji, symulacji – był to projekt popularyzujący, edukacyjny. Chciałam, aby ludzie dowiedzieli się jak najwięcej na temat tego, po co latamy w kosmos i dlaczego to jest ważne. Czwarty temat poświęcony był problemowi zachowania bioróżnorodności w kosmosie przy podwyższonym promieniowaniu jonizującym. Oczywiście w dwa lata nie byłam w stanie rozwinąć zaproponowanych tematów, ale teraz po wyjściu z ESA mam ogromne możliwości i czas, aby te projekty kontynuować. Tak rozwinięta została idea zbadania percepcji czasu u osób pozostających w izolacji od światła słonecznego i czasu. Zaczęłam szukać w Polsce miejsca, gdzie takie testy eksperymentalne mogę przeprowadzić. Okazało się, że jedyną komorą chronobiologiczną dostępną w kraju jest dwuosobowa komora w szpitalu w Bydgoszczy. To było zbyt mało, aby miało znaczenie dla moich badań, dlatego powstał koncept zbudowania symulatora bazy kosmicznej, który byłby z jednej strony specjalistycznym laboratorium do przeprowadzania badań będących naziemnym odpowiednikiem eksperymentów realizowanych na ISS, a z drugiej – miejscem w pełni kontrolowanym i monitorowanym przez centrum kontroli misji, aby prowadzić unikatowe projekty z tematyki załogowych lotów kosmicznych. Tak powstała baza M.A.R.S. (Modular Analog Research Station) przekształcona następnie w analogową bazę kosmiczną Lunares. To było bardzo ciekawe doświadczenie nie tylko pod względem naukowym, ale również biznesowym. Wiele mnie nauczyło.

Co robisz teraz?

Prowadzę dwa główne projekty. Po pierwsze grant ze Śląskiego Centrum Przedsiębiorczości, który dostaliśmy na rozwój symulatora światła słonecznego – oświetlenia do biur, szpitali czy hal produkcyjnych, ze szczególnym przeznaczeniem dla pracowników zmianowych. Chodzi o to, aby osoba, która przychodzi do pracy, miała restartowany zegar biologiczny. Nasze światło ma optymalizować wydajność i komfort pracy, niwelować jetlagi i synchronizować organizm do pracy zmianowej. W ramach projektu dostaliśmy finansowanie na obszerne testy na roślinach, zwierzętach i ludziach. Jeżeli okaże się, że światło spełnia założone funkcje, będziemy mogli je wprowadzić do produkcji. Drugi grant to wspomniana wcześniej kombucza, z której produkujemy skórę wegańską. Kombucza to słodzona herbata przetwarzana przez mikroorganizmy symbiotyczne, między innymi bakterie kwasu octowego, które syntezują celulozę. Celuloza bakteryjna to materiał, który można dowolnie preparować, robić z niego folię, opakowania, materiały, prowadząc do eliminacji plastiku w przyrodzie. Świetnie nadaje się na bandaże, w szczególności stosowana jest u osób z obszernymi poparzeniami skóry. Produktem ubocznym hodowli jest probiotyk, wzmacniacz odporności zawierający ponad 20 gatunków różnych bakterii i grzybów. Kombucza jest przyszłościowym materiałem biologicznym. Otrzymywana z kombuczy celuloza bakteryjna jest bardzo wytrzymała, odporna na uszkodzenia mechaniczne i co najważniejsze: niepalna. Już dziś mamy zamówienia na skafandry dla motocyklistów, w przyszłości marzymy o tworzeniu skafandrów astronautów. Pozostaje do rozwiązania problem hodowania kombuczy. Sama metoda jest bardzo tania. W produkcji ważny jest kontakt z tlenem, rośnie dość szybko na powierzchni medium z cukrem. W warunkach mikrograwitacji proces polimeryzacji celulozy może być zaburzony, stąd pomysł na drukowanie kombuczy. Właśnie rozpoczęliśmy projekt biodruku kombuczy z Uniwersytetem Queensland w Australii. To kolejny krok w stronę realizacji marzenia o utworzeniu biodrukowanego materiału fotosyntetycznego.

Współpracujesz także z Uniwersytetem Śląskim przy projekcie „Pamela Mission”. Na czym on polega?

Projekt „Pamela Mission” (Pamela – Plant, Aranae and Microorganism Exposure to the Light Activity in the Near Space Environment) realizowany jest przez zespół naukowców, który tworzą jego inicjatorzy i koordynatorzy – dr Joanna Foryś i mgr Ireneusz Foryś z Unibota (jednostki Uniwersytetu Otwartego UŚ), a także pracownicy z Instytutu Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska UŚ, Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz specjaliści w dziedzinie misji balonowych. Głównym celem projektu jest sprawdzenie wpływu oddziaływania warunków panujących w stratosferze na organizmy żywe i nowe tworzywa. W ramach dwóch pierwszych lotów do stratosfery, czyli na wysokość ok. 35 km, zostały wysłane organizmy żywe (mikroorganizmy, pająki, jaja pająków, wyselekcjonowane siewki jęczmienia i rzodkiewnika odpornego na suszę), a także nowe tworzywa (hydrożelowa membrana do konstrukcji przyszłych statków kosmicznych i habitatów pozaziemskich oraz tworzywo, z którego tworzone są anteny wysyłane w kosmos), aby naukowcy mogli badać wpływ na nie warunków panujących w stratosferze. Naukowcy z Wydziału Nauk Przyrodniczych UŚ koordynują prowadzenie eksperymentów w dziedzinie genetyki, fizjologii i mikrobiologii, za część dotyczącą nowych materiałów odpowiada nasza firma Analog Astronaut Training Center (we współpracy z Uniwersytetem Jagiellońskim) oraz firma Astronika. Członkowie zespołu z Analog Astronaut Training Center skonstruowali także prototyp specjalnej pasywnej kapsuły termicznej. Czemu służą misje do stratosfery? Na tej wysokości ciśnienie właściwie jest zerowe, mamy do czynienia z promieniowaniem UV, gdyż nie ma już ochronnej warstwy ozonowej i praktycznie atmosfery – można powiedzieć, że jest to środowisko near space. A zatem na takich misjach bardzo niskim kosztem można się bardzo wiele nauczyć. Oczywiście wszystko zależy od tego, jakie chcemy przeprowadzić eksperymenty.

Bardzo dziękuję za rozmowę i życzę dalszych spektakularnych sukcesów i owocnej współpracy z Uniwersytetem Śląskim oraz Śląskim Festiwalem Nauki KATOWICE.